Hoe om die antenna doeltreffendheid en antenna wins caculate

Hier sal ons twee fundamentele antenna parameters: antenna doeltreffendheid en antenna wins.
 

Antenna Doeltreffendheid

Die doeltreffendheid van 'n antenne hou verband met die krag wat aan die antenne gelewer word en die krag wat binne die antenna uitgestraal of versprei word. 'N Hoë-doeltreffende antenne het die meeste van die krag wat by die ingang van die antenne bestaan, uitgestraal. 'N Antenne met 'n lae doeltreffendheid het die meeste krag geabsorbeer as verliese in die antenne, of as gevolg van die impedansiewisseling weerkaats.
 

[Kantaantekening: Antenne-impedansie word in 'n latere gedeelte bespreek. Impedansie-wanaanpassing is bloot krag wat deur die antenna weerspieël word omdat die impedansie nie die regte waarde is nie; dus "impedancemismatch". ]
 

Die verliese geassosieer binne 'n antenne is tipies die geleidingsverliese (as gevolg van die eindige geleiding van die antenne) en die elektriese verliese (as gevolg van geleiding binne 'n diëlektrikum wat binne 'n antenne kan voorkom).

 

Die antennedoeltreffendheid (of bestralingseffektiwiteit) kan geskryf word as die verhouding van die uitgestraalde krag tot die insetkrag van die antenne:

Doeltreffendheid is uiteindelik 'n verhouding, wat 'n getal tussen 0 en 1 gee. Doeltreffendheid word dikwels in terme van die persentasie aangehaal; 'n doeltreffendheid van 0.5 is byvoorbeeld dieselfde as 50%. Antenne-doeltreffendheid word ook gereeld in desibel (dB) aangehaal; 'n doeltreffendheid van 0.1 is10% of (-10 dB), en 'n doeltreffendheid van 0.5 of 50% is -3 dB.

 

Vergelyking [1] word soms na die bestralingsdoeltreffendheid van die antenna verwys. Dit onderskei dit van 'n ander gebruik, wat 'n antenna se 'totale doeltreffendheid' genoem word. Die totale doeltreffendheid van 'n antenne is die bestralingsdoeltreffendheid vermenigvuldig met die impedansiewanverhouding van die antenne wanneer dit aan 'n transmissielyn of ontvanger (radio of sender) gekoppel is. Dit kan opgesom word in Vergelyking [2], waar antenna doeltreffendheid is die antenna se totale doeltreffendheid, impedansie mismatchloss, is die antenna se verlies as gevolg van impedansie wanaanpassing,  en die totale doeltreffendheid isthe antenna se bestraling doeltreffendheid.

 

 

Sedert  altyd tussen 0 en 1 is, is die totale antennedoeltreffendheid altyd minder as die bestralingsdoeltreffendheid van die antenne. Anders gesê: die bestralingsdoeltreffendheid is dieselfde as die totale antennedoeltreffendheid as daar geen verlies was as gevolg van die impedansversoening nie.

 

Doeltreffendheid is een van die belangrikste antenneparameters. Dit kan baie naby aan 100% (of 0 dB) wees vir skottel-, hornantennas- of halfgolflengte-dipole, sonder materiaal wat verlies ly. % (-20 tot -70 dB). Die verliese is meestal as gevolg van die elektronika en materiale wat die antennas omring; dit neem geneig om 'n deel van die uitgestraalde krag op te neem (wat die energie in hitte omskakel), wat die doeltreffendheid van die antenne verlaag. Motorradio-antennas kan 'n totale antennedoeltreffendheid van -7 dB (1.5% doeltreffendheid) hê by die AM-radiofrekwensies; dit is omdat die antennas baie kleiner is as 'n halfgolflengte op die bedryfsfrekwensie, wat die antennedoeltreffendheid aansienlik verlaag. Die radioskakel word gehandhaaf omdat die AM Broadcast-toring 'n baie hoë senderkrag gebruik.

 

Die verbetering van impedansverskeieverlies word bespreek in die afdeling Smith Charts en impedansooreenkoms. Impedancematching kan die doeltreffendheid van 'n antenne aansienlik verbeter.

 

Antenneaanwins

Die term Antenna Gain beskryf hoeveel krag in die rigting van piekstraling na die van 'n isotropiese bron oorgedra word. Antenneversterking word meer algemeen in die spesifikasieblad van 'n regte antenne aangehaal omdat dit rekening hou met die werklike verliese wat voorkom.

 

'N Antenne met 'n versterking van 3 dB beteken dat die krag wat ver van die antenne ontvang word, 3 dB hoër sal wees (twee keer soveel) as wat van 'n verlieslose isotropiese antenne met dieselfde insetkrag ontvang word.

 

Antennewinst word soms bespreek as 'n funksie van die hoek, maar as 'n enkele getal aangehaal word, is die wins die 'piekwins' in alle rigtings. Antennewinst (G) kan verband hou met rigting (D) deur:

 

 

Die wins van 'n regte antenne kan net so hoog wees as 40-50 dB vir baie groot skottelantennes (hoewel dit skaars is). Direktiwiteit kan so laag as 1.76 dB wees vir 'n regte antenne (byvoorbeeld: kort dipoolantenne), maar kan teoreties nooit minder as 0 dB wees nie. Die piekwins van die antenne kan egter willekeurig laag wees as gevolg van verliese of lae doeltreffendheid. Elektries klein antennas (klein relatief tot die golflengte van die frekwensie waarop die antenne werk) kan baie ondoeltreffend wees, met antenna-winste laer as -10 dB (selfs sonder verantwoording van impedansiewanpassingsverlies).

Los 'n boodskap 

boodskap Lys